Il tempo scorre. Anche se le espressioni come "momento per momento" o "day-by-day" tenta di dividere il tempo in sezioni distinte, che è giusto per sistemare la percezione umana. Anche se il tempo viene misurato in passi---ore, secondi, nanosecondi---si procede senza intoppi, senza divisione. Uno stroboscopio che cambia. Si separa il tempo in un set di intervalli discreti. Questo lo rende uno strumento utile per indagare il movimento.
Come funziona uno stroboscopio
Uno stroboscopio è una luce che può attivare e disattivare rapidamente. Un flash è separato dalla successiva da un intervallo di tempo specifico, ripetuti. L'intervallo di tempo è variabile---si può rendere più o meno--- e di solito è indicato in termini di tasso di ripetizione. Ad esempio, un tasso di rep di 3.000 lampeggi al minuto corrisponde a un intervallo di tempo di 1/50 di secondo tra lampi. Per vedere il principio in azione, posizionare lo stroboscopio modo che illumina la superficie di un tavolo e rotolare una palla attraverso di esso. Scurire le altre luci nella stanza, e il movimento fluido della palla apparirà essere suddiviso in piccoli passi, come la palla è visibile solo a intervalli di 1/50 di secondo.
Accelerazione
Si può rotolare la palla fuori dal bordo del tavolo. Come la palla cade, è accelerato dalla forza di gravità. A causa di questa accelerazione, in ogni 50esimo di secondo, esso si muoverà un po ' più di quanto abbia fatto nel precedente 50 ° di secondo. Regolare il tasso di ripetizione della luce stroboscopica in modo abbastanza immagini sembrano rendere il cambiamento nella velocità apparente, ma non così tante da rendere difficile distinguere l'immagine in flash separato. Ad esempio, si potrebbe andare fino a 10 Hertz, 10 lampi al secondo, che illustrano l'accelerazione di gravità. È possibile osservare tempo reale, o prendere il video o una lunga esposizione ancora fotografare per fare misurazioni quantitative.
Vibrazione
Una stringa di pianoforte martellata crea un suono vibrante. La forma di quella vibrazione è solitamente invisibile. Se osservate molto attentamente una corda vibrante, si può vedere la "fuzzy," con i suoi bordi offuscata dal movimento, ma è difficile vedere com'è quel movimento. Una luce stroboscopica farà quel movimento chiaro. È più facile impostare un esperimento con una stringa di strettamente infilata con un pianoforte, ma il principio è lo stesso. Pizzicare la corda e regolare la velocità di rep dello stroboscopio di "congelare" il movimento. Quando regolata correttamente, la luce stroboscopica catturerà la stringa ogni volta che è nella stessa posizione come si ripete la sua vibrazione, rendendo visibile la forma dell'onda.
Rotazione
Una delle prime applicazioni di luci stroboscopiche doveva motori. Un motore ripete i suoi movimenti, ma così rapidamente che l'occhio umano non può vederli. Quando lo stroboscopio è corrisposto per il tasso di rotazione del motore, la posizione delle parti del motore a quella parte del suo ciclo diventerà chiara. Si può vedere il funzionamento di una lama di pittura di un ventilatore, quindi regolando la luce stroboscopica, quindi lampeggia quando la lama colorata è in una sola posizione. Che potrebbe accadere se la ventola gira una volta tra le esposizioni, ma anche se gira due volte tra lampi, o 12 volte tra lampi, o qualsiasi altro numero intero di volte. Se si desidera misurare la velocità di rotazione, è necessario ridurre l'intervallo tra due lampi per assicurarsi che ci sei il più alto tasso di ripetizione che congela il movimento.